内容正文:
第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用
绿色植物对生物圈有重大作用
2024四川生物
(课标版)
内 容 要 求
植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量,有助于维持生物圈中的碳氧平衡
植物能利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物,同时释放氧气
细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量,同时生产二氧化碳和水
光合作用和呼吸作用原理在生产生活中有广泛的运用
植物可以为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气
植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
学习目标(学业要求)
运用植物光合作用、呼吸作用等方面的知识,解释生产生活中的相关现象
从物质循环与能量变化的角度,阐明植物在生物圈中的作用
设计单一变量的实验,探究关于植物生活的影响因素
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
目
录
1
知识梳理 素养形成
2
实验探究 素养提升
3
情境设题 课堂小练
1
知识梳理 素养形成
1.概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
1
绿色植物的光合作用
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知识点一
知识点二
知识点三
知识点四
第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
知识点五
2.表达式:
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
知识点五
(1)光合作用的原料:二氧化碳和水。二氧化碳来自空气,通过叶片的气孔进入,或由线粒体进行呼吸作用直接提供;水来自土壤,通过根尖的成熟区吸收,由根、茎、叶中的导管运输到植物体各处的细胞。
(2)光合作用的产物:有机物和氧气。有机物通过根、茎、叶、中的筛管运输到植物体各处的细胞;氧气通过叶片的气孔散失到大气中,或进入到线粒体中作为呼吸作用的原料。
(3)光合作用的条件:光。光是植物进行光合作用制造有机物不可缺少的条件。
(4)光合作用的场所:叶绿体。叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是将光能转化为化学能的“能量转换器”。
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
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叶片是绿色植物进行光合作用的主要器官而不是唯一器官,事实上,凡是植物的绿色部分,只要细胞中含有叶绿体,就能制造有机物。
[举例:仙人掌、火龙果的茎]
绿色部分证明有叶绿体,能进行光合作用,
黄白部分就不行
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3.实质:合成有机物,储存能量。
4.意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源和能量来源。同时,光合作用还消耗了大气中的二氧化碳,释放出氧气,维持了生物圈的碳氧平衡。
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5.影响光合作用的主要因素:光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
(1)光照强度:在一定范围内,光照越强,光合作用越强。夏季正午时分,由于气孔关闭,影响了二氧化碳的进入,光合作用反而下降,故光照最强的时候并不意味着光合作用最强。
(2)二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料,适当提高二氧化碳的浓度,可提高光合作用强度。
(3)温度:植物在10℃~35℃正常进行光合作用,其中25℃~30℃最适宜。
6.光合作用原理在农业生产中的应用:合理密植、间作套种以合理利用光照,增加光照面积;大棚种植中延长光照时间、增加二氧化碳浓度[如及时通风、施加气肥(二氧化碳)]等。
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1.探究呼吸作用的实验
2
绿色植物的呼吸作用
实验装置 实验现象 实验结论
甲瓶温度升高,乙瓶不变 种子的呼吸作用释放能量
澄清的石灰水变浑浊 种子的呼吸作用产生二氧化碳
甲瓶中蜡烛熄灭,乙瓶中蜡烛正常燃烧
种子的呼吸作用需要氧气的参与
[原因:缺少
氧气]
[注意:不能得出呼吸作用产生二氧化碳的结论]
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2.概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。呼吸作用主要在线粒体内进行。
3.表达式:
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(1)呼吸作用的原料:有机物和氧气。绿色植物光合作用制造的有机物,通过筛管运输到植物体各处的细胞;氧气来自空气,主要通过叶片的气孔进入。
(2)呼吸作用的产物:二氧化碳和水。二氧化碳主要通过叶片的气孔排放到空气中。
(3)呼吸作用的条件:活细胞。
(4)呼吸作用的场所:主要在细胞的线粒体内。呼吸作用强的细胞,线粒体较多。
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4.实质:分解有机物,释放能量,为生命活动提供能量。一部分能量转变成热量散失出去。
5.意义:呼吸作用为生命活动提供能量,是生物的共同特征。
6.影响呼吸作用的因素:包括温度、水分、含氧量、二氧化碳、机械刺激等。一定范围内,温度越高、水分(植物含水量)越充足、氧气浓度越高,呼吸作用越强;二氧化碳会抑制呼吸作用,故二氧化碳的浓度越高,呼吸作用越弱。
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7.呼吸作用原理在农业生产中的应用
呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标志,影响着植物体的生长发育,关系到农作物的产量和品质。
(1)抑制呼吸作用
①大棚种植农作物时,降低夜间温度,可减少植物的呼吸作用对有机物的消耗,达到提高产量的目的。
②贮藏农作物产品时,采用低温、低氧、干燥的方法抑制呼吸作用,延长贮藏时间。
[注意:贮藏蔬菜时,要低温、低氧、湿润的环境]
[切记:不是无氧]
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(2)促进呼吸作用
中耕松土、及时排涝为植物根的呼吸作用提供充足的______。
氧气
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知识点五
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3
光合作用与呼吸作用的区别和联系
光合作用 呼吸作用
区别 部位 含叶绿体的细胞 所有的活细胞
场所 叶绿体 主要在 线粒体
条件 有光才能进行 有光、无光都能进行
原料 二氧化碳和水 有机物和氧气
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水
物质转化 将无机物合成有机物 将有机物分解成无机物
能量转化 将光能转化成储存在有机物中的化学能 将储存在有机物中的化学能释放出来
实质 合成有机物,储存能量 分解有机物,释放能量
联系 ①呼吸作用所分解的有机物是光合作用的产物
②呼吸作用释放出的能量是光合作用储存的
③光合作用为呼吸作用提供物质基础
④光合作用和呼吸作用相互依存
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
知识点五
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4
绿色植物在生物圈中的重要作用
1.绿色植物为许多生物提供食物和能量:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,还通过食物链、食物网,为其他生物提供了构建自身的材料和生命活动的能量,从而养育了生物圈中的其他生物。
2.绿色植物能维持生物圈中的碳氧平衡:自然界中生物的呼吸作用、有机物的分解以及人类的生活和生产消耗大量的氧气,放出二氧化碳。而绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气释放到大气中,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡,简称碳氧平衡。
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
知识点五
3.绿色植物能促进生物圈的水循环
(1)植物的蒸腾作用能够提高大气湿度,增加降水。
(2)植物的茎、叶可以承接雨水,大大减缓雨水对地面的冲刷。
(3)树林中的枯枝落叶能够吸纳大量的雨水,也使得雨水更多地渗入地下,补充地下水。一片森林就是一座绿色的水库。
[易错:无植物的蒸腾作用,生物圈的水循环也能进行]
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知识点五
1.我国植被面临的主要问题
(1)人均森林面积少。
(2)对森林资源的利用不合理:伐优留劣、乱砍滥伐,使森林生态系统呈现衰退的趋势。
(3)过度放牧使草场退化、沙化。
5
爱护植被,绿化祖国
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知识点五
2.保护植被的措施
(1)对森林和草原实行依法治理和科学化管理。
(2)开展广泛而持久的全民义务植树、种草活动,将每年的3月12日定为全国的“植树节”。
(3)建造防风治沙的“绿色长城”——三北防护林工程。
(4)日常生活中保护植被的做法:积极参加植树造林活动、不践踏草坪、拒绝使用一次性筷子、节约纸张等。
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知识点五
2
实验探究 素养提升
实验9 绿叶在光下制造有机物
【实验目的】 (1)检验绿叶在光下制造的有机物是淀粉;
(2)探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
【实验原理】 淀粉遇碘液变成蓝色;叶绿素能溶解于酒精。
【实验材料】 盆栽的天竺葵、黑纸片、曲别针、酒精、碘液、小烧杯、大烧杯、培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、火柴、清水。
银边天竺葵
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【实验过程】
暗处理——把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜
目的:____________________________,以免对实验结果造成影响
遮光对照——用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来
目的:设置对照,实验变量是____,对照组为___________,实验组为__________,选择同一片叶子是为了_______________
运走、耗尽叶片中原有的淀粉
光
照光部分
遮光部分
保证变量唯一
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
照光——将天竺葵放在阳光下照射几个小时
目的:使未遮盖的叶片进行光合作用,生成淀粉
脱色——摘下选定的叶片,放在______中______加热,直到叶片变为______色
目的:将叶片中的________溶解在酒精中
染色——将叶片用清水漂洗后,放在培养皿中,滴加______
目的:漂洗是为了防止脱色时残留的酒精干扰实验;
染色是为了检验是否产生了______
观察——稍等片刻,用清水清洗叶片,观察叶片的颜色
酒精
隔水
黄白
叶绿素
碘液
淀粉
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【实验现象及结论】
(1)叶片的______部分遇到碘液变成了蓝色,说明______是光合作用的产物;
(2)见光部分产生了淀粉,遮光部分没有产生淀粉,说明____是光合作用制造有机物的条件。
【注意事项】
由于酒精沸点较低,直接加热不仅会使酒精蒸发过快造成浪费,也易引燃酒精造成火灾。因此,为了保证安全,应将酒精水浴加热。
见光
淀粉
光
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【表达与交流】
绿色植物进行光合作用时,在叶绿体中利用光能,将二氧化碳和水合成为有机物并释放氧气,下列各实验分别验证了光合作用的原料、条件和产物。
(1)绿叶在光下制造有机物实验说明了____是光合作用制造有机物的条件。
(2)绿叶在光下制造有机物实验说明了_____________是光合作用的产物。
(3)银边天竺葵实验说明了________是光合作用制造有机物的场所。
(4)海尔蒙特柳树实验说明了____是光合作用的原料。
(5)金鱼藻实验说明了______是光合作用的产物。
光
有机物(淀粉)
叶绿体
水
氧气
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
为了验证植物的光合作用的产物,小欣同学做了“绿叶在光下制造有机物”的实验。以下是小欣同学实验的几个步骤示意图,请结合实验过程和图示回答问题。
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
(1)在实验过程中,为了排除叶片体内原有的淀粉对实验现象的影响,你认为小欣同学采取的做法应是______________________________。
(2)图中的实验顺序被打乱,请将实验步骤按正确顺序补充完整:B→F→
________________→D(用图中字母和箭头表示)。
(3)通过如图C对叶片进行处理的目的是__________________________________________,其中与图A中的①相同的液体是____(填图中序号)。
将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜
G→C→A→E
脱去叶片的叶绿素,避免绿色影响
实验的效果
②
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
(4)在D步骤中,向叶片滴加碘液,这时可以看到________________部分呈蓝色。
(5)此实验中包括两种实验方法:一是验证实验,检验绿叶制造的有机物主要是______;二是对照实验,探究____是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
未遮光(或见光)
淀粉
光
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实验10 探究二氧化碳是光合作用必需的原料
【提出问题】 二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
【作出假设】 二氧化碳是光合作用必需的原料。
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【实验步骤】
(1) 将植物放在黑暗处一昼夜(目的是________________________)。
(2)剪取植株上大小相同的两枝条,分别插入盛有清水的烧杯中,分别标号甲、乙。
(3)将甲烧杯放入盛有氢氧化钠溶液的水槽中,乙烧杯放入盛有等量清水的水槽中。将两装置分别套上透明玻璃罩。如图所示。
(4)将两装置同时放在光下照射几小时。
把叶片内原有的淀粉耗尽
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
(5)打开装置,从甲、乙中各取一大小相近的叶片,经过酒精脱色、清水漂洗后,滴加碘液,观察叶片颜色的变化。
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【现象与结论】
甲组 乙组
现象 叶片不变蓝 叶片变蓝
分析 装置中无二氧化碳,不能进行光合作用制造淀粉 装置中有二氧化碳,能进行光合作用制造淀粉
结论 二氧化碳是光合作用必需的原料
【表达与交流】
(1)甲组是______组,乙组是______组,实验变量是________________。
(2)氢氧化钠溶液的作用是______________________。
实验
对照
二氧化碳的有无
吸收装置中的二氧化碳
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
如图所示实验中,3小时后往瓶里注入清水,打开阀门使瓶内的气体进入试管。试管内澄清石灰水的变化是( )
A.甲变浑浊,乙无变化
B.甲无变化,乙变浑浊
C.甲、乙变浑浊
D.甲、乙无变化
A
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【实验原理】 氧气具有助燃性,可以使快要熄灭的卫生香复燃。
【实验步骤】
(1)将新鲜的金鱼藻(或其他水生绿色植物)放在大烧杯中,加满水,反扣一玻璃漏斗,漏斗颈上再反扣一支加满水的试管。
(2)将装置放在阳光下,待气体充满试管容
积1/2左右时,移出试管,使试管口向上,
把快要熄灭的卫生香伸入试管内。
实验11 检验光合作用释放氧气
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
【实验现象】
(1)在光照条件下试管内有气泡产生。
(2)快要熄灭的卫生香伸入试管后猛烈燃烧。
【实验结论】 绿色植物光合作用产生了______。
【注意事项】
①金鱼藻要新鲜、量较多,光照要充足,以提高光合作用产生氧气的量。
②排水法收集氧气的操作要规范。
氧气
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
某生物兴趣小组为探究绿色植物的光合作用,设计了如图装置,请分析作答:
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
(1)若要探究光是光合作用的必要条件,应该选择的实验装置组合是_____。若要探究氧气是由绿色植物在光下产生的,应该选择的实验装置组合是
________。
(2)甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃,说明绿色植物的光合作用释放出______。
(3)光合作用是绿色植物利用______,通过________,把______________转化成储存着______的有机物(主要是______),并且释放氧气的过程。
甲、乙
甲、丙
氧气
光能
叶绿体
二氧化碳和水
能量
淀粉
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
情境设题 课堂小练
3
真题自测 明确考向
1.(2023·恩施)“十年树木,百年树人”,将一棵枫树种子种到适宜的土壤里,多年后长成参天大树。枫树从种子到生长成大树的过程中,其增重部分主要来自下列哪一项( )
A.阳光
B.二氧化碳
C.氧气
D.土壤中的无机盐
B
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2.(2023·成都)某同学在学习植物光合作用时,将如图所示的甲、乙、丙装置(丙装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳),先置于黑暗处3天,再置于适宜光照下9小时后,能从植物叶片中检测出淀粉的装置是( )
A.只有甲
B.甲和乙
C.乙和丙
D.只有丙
A
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3.(2023·随州)我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”,即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是( )
A.绿色植物的光合作用
B.化石燃料的燃烧
C.微生物的氧化分解
D.生物的呼吸作用
A
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4.(2023·新疆)如图是草莓种植大棚内二氧化碳吸收量随光照强度增加的变化曲线,若要使棚内草莓积累有机物,光照强度至少应大于( )
A.M点
B.N点
C.P点
D.Q点
B
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5.(2021·成都)叶是植物体进行光合作用的主要器官,其结构如图所示。光合作用的场所是叶绿体,叶片中的叶绿体主要存在于( )
A.①
B.②
C.③
D.④
B
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6.《齐民要术》中提到种植作物要“正其行,通其风”(即根据当地的“风向”选好“行向”,注意行距,以利于空气流通)。该做法的目的是( )
A.增加二氧化碳浓度
B.合理灌溉
C.延长光合作用时间
D.合理施肥
A
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7.(2023·株洲)“杂交水稻之父”袁隆平的梦想是禾下乘凉。以下提高水稻产量的相关措施错误的是( )
A.施肥越多,产量越高
B.不同生长期施加的无机盐的种类和比例不同
C.合理密植有利于水稻进行光合作用制造有机物
D.播种前需测定种子的发芽率,播种时应选择发芽率高的种子
A
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8.下图为晴朗的夏季一天24h内光合作用和呼吸作用强度变化曲线,请问曲线中哪个点环境中氧含量最多( )
A.b
B.c
C.d
D.e
D
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9.(2023·重庆)《2022年中国国土绿化状况公报》显示我国国土绿化取得显著成效。关于绿色植物的作用叙述错误的是( )
A.能合成有机物
B.促进自然界的水循环
C.加速水土流失
D.维持生物圈的碳氧平衡
C
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10.(2023·滨州节选)我国政府提出2060年前实现碳中和。“碳中和”通俗地说,即通过植树造林、节能减排等措施,来中和抵消日常活动中碳的排放。某校生物兴趣小组的同学利用天竺葵进行了系列探究实验。
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第9讲 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物对生物圈有重大作用
(1)兴趣小组的同学将生长旺盛的天竺葵置于一封闭透明装置中,内置缓冲液(缓冲液可使密闭装置内二氧化碳浓度保持恒定)。从零时开始持续密封24小时,测量装置内氧气浓度的变化情况绘制成图甲。据图分析可知,天竺葵体内积累有机物最多的点是 (填字母)。BE段氧气浓度持续上升的原因是 。
(2)为了探究天竺葵幼苗的生理活动,兴趣小组的同学设计了乙图所示的实验装置(提示:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)。若关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红墨水滴会向 移动。
E
光合作用大于呼吸作用,光合作用持续释放氧气
左
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(3)兴趣小组的同学将天竺葵放置在黑暗处一昼夜,目的是:
。再将天竺葵移到阳光下,照射一段时间后
取下叶片,脱色后滴加碘液,观察到的实验现象是叶片变成蓝色,说明了
。
(4)为了实现我国政府提出的2060年前实现“碳中和”这一目标,作为一
名中学生请你说出力所能及的做法:
。
(至少答出两条)。
将叶片中原有的淀粉运走耗尽
天竺葵在光下制造了淀粉
植树造林、爱护植物、使用清洁能源、低碳出行(合理即可)
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本讲内容结束
请完成P74
典题训练 迎战中考
$$